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第1章　概述1

1.1　计算机的发展与应用1

1.1.1　计算机的发展1

1.1.2　计算机的应用6

1.2　计算机系统的组成9

1.2.1　计算机的硬件系统9

1.2.2　计算机的软件系统12

1.2.3　计算机系统的层次结构14

1.3.1　计算机的工作特点15

1.3　计算机的特点、性能指标及分类15

1.3.2　计算机的性能指标16

1.3.3　计算机的分类16

1.4　多媒体技术简介17

1.4.1　多媒体技术要解决的主要问题18

1.4.2　多媒体个人计算机（MPC）19

习题一20

第2章　运算方法与运算器22

2.1　数据信息的表示方法22

2.1.1　数值数据的表示22

2.1.2　非数值数据的表示29

2.2　定点加、减法运算32

2.2.1　定点补码加、减法与溢出32

2.2.2　基本的二进制加、减法器37

2.3　定点乘法运算38

2.3.1　原码一位乘法38

2.3.2　补码一位乘法40

2.3.3　原码两位乘法43

2.3.4　补码两位乘法45

2.4.1　原码一位除法46

2.4　定点除法运算46

2.4.2　补码一位除法49

2.5　定点运算器的组成与结构52

2.5.1　多功能算术逻辑运算单元（ALU）52

2.5.2　定点运算器63

2.6　浮点运算方法和浮点运算器69

2.6.1　浮点算术运算69

2.6.2　浮点运算器72

习题二77

3.1　存储器概述79

3.1.1　存储器分类79

第3章　存储器及存储系统79

3.1.2　存储器的分级结构81

3.2 主存储器82

3.2.1 主存储器的技术指标82

3.2.2 主存储器的基本结构84

3.2.3 主存储器的基本操作84

3.3 半导体存储器芯片85

3.3.1 静态MOS存储器（SRAM）85

3.3.2 动态MOS存储器（DRAM）91

3.3.3 半导体只读存储器99

3.4 主存储器组织104

3.4.1 存储器与CPU的连接104

3.4.2　高速缓冲存储器105

3.4.3　多体交叉存储器108

3.4.4　虚拟存储器110

3.5 存储保护和校验技术116

3.5.1　存储保护116

3.5.2　存储校验技术119

习题三124

4.1.1　指令系统的发展126

4.1 指令系统的发展与性能126

第4章　指令系统126

4.1.2　指令系统的性能128

4.1.3　计算机语言与硬件结构的关系129

4.2　指令格式130

4.2.1　指令操作码与地址码130

4.2.2　指令字长度与扩展方法133

4.2.3　指令格式举例136

4.3　寻址方式139

4.3.1　指令的寻址方式139

4.3.2 操作数的寻址方式141

4.4　指令系统的要求与指令分类148

4.4.1　指令系统的要求148

4.4.2　指令的分类148

习题四152

第5章　中央处理器154

5.1　CPU的总体结构154

5.1.1　CPU的组成与功能155

5.1.2　操作控制器与时序产生器158

5.2　指令的执行与时序产生器159

5.2.1　指令周期160

5.2.2　时序产生器172

5.2.3　CPU的控制方式177

5.3　微程序设计技术和微程序控制器178

5.3.1　微程序设计技术179

5.3.2　微程序控制器189

5.4　硬布线控制器与门阵列控制器193

5.4.1　硬布线控制器193

5.4.2　门阵列控制器197

5.5　CPU的新技术202

5.5.1　流水线工作原理202

5.5.2　RISC的硬件结构205

5.5.3　Intel Pentium 4 CPU215

习题五218

第6章　系统总线221

6.1　系统总线结构221

6.1.1　总线的结构与连接方式221

6.1.2　总线接口226

6.2　总线的控制与通信238

6.2.1　总线的控制238

6.2.2　总线的通信240

6.3.1　总线结构类型242

6.3　常用总线举例242

6.3.2　标准接口类型244

习题六250

第7章　I/O系统251

7.1　信息交换的控制方式251

7.2　程序查询方式253

7.2.1　程序查询I/O方式255

7.2.2　程序查询方式的接口257

7.3　程序中断方式258

7.3.1　中断的基本概念258

7.3.2　CPU响应中断的条件260

7.3.3　中断处理263

7.3.4　单级中断与多级中断267

7.3.5　程序中断方式的基本接口269

7.4　DMA方式271

7.4.1　DMA方式的基本概念与传送方式271

7.4.2　DMA控制器的基本组成273

7.4.3　选择型和多路型DMA控制器275

7.5　通道控制方式277

7.5.1　通道的基本概念277

7.5.2　通道的类型278

7.5.3　通道的工作过程和内部逻辑结构280

习题七282

第8章　外围设备283

8.1　外围设备概述283

8.1.1　外围设备的一般功能及分类283

8.1.2　外围设备的特点284

8.2　输入设备285

8.2.1　键盘285

8.2.2　鼠标287

8.2.3　扫描仪288

8.2.4　数码相机290

8.2.5　其他输入设备293

8.3　打印输出设备295

8.3.1　点阵针式打印机295

8.3.2　激光打印机297

8.3.3　喷墨打印机298

8.3.4　彩色热感应式打印机301

8.4　显示设备302

8.4.1　CRT显示器303

8.4.2　液晶显示器306

8.5　磁表面存储器308

8.4.3　其他显示技术308

8.5.1　磁记录原理与记录方式309

8.5.2　硬磁盘存储器319

8.5.3　软盘存储器329

8.6　光盘存储器332

8.6.1　光盘存储器的类型333

8.6.2　光盘存储器的技术指标333

8.6.3　光盘的记录介质335

8.6.4　只读型光盘存储器的工作原理336

8.6.5　一次写入型光盘338

8.6.7　光盘和磁盘的比较339

8.6.6　磁光盘存储器339

8.7　通信与网络设备340

8.7.1　调制解调器（Modem）340

8.7.2　网络接口卡342

8.7.3　中继器、集线器345

8.7.4　网桥、交换机、路由器346

习题八349

附录　英文缩写351

参考文献355